姚 樂
(自然資源部第一航測遙感院 陜西西安 710054)
在傳統(tǒng)的測繪生產(chǎn)管理模式下,測繪資料的獲取及成果的上交均由測繪檔案管理部門進(jìn)行統(tǒng)一下發(fā)及管理,測繪生產(chǎn)單位只保留部分過程資料,而且成果單一、生產(chǎn)周期較長,需要管理的資料較少。因此很多生產(chǎn)單位未設(shè)立專門的資料管理部門,或由一般人員進(jìn)行管理。近年來,測繪地理事業(yè)發(fā)展迅猛,作業(yè)過程中所形成的測繪資料形式多樣、內(nèi)容豐富,具有重要的參考和應(yīng)用價值。而傳統(tǒng)的管理方式已不能滿足需求,管理混亂、資料查找困難、資料長期閑置無法發(fā)揮作用等問題逐漸顯現(xiàn)出來。目前,很多生產(chǎn)單位為了能充分節(jié)省和利用資源,對作業(yè)過程中形成的測繪資料進(jìn)行統(tǒng)一歸檔整理,進(jìn)行系統(tǒng)的管理和使用,讓測繪資料發(fā)揮最大的作用,以提高生產(chǎn)效率。本文對測繪資料在日常使用和管理中的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,針對發(fā)現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的解決方案。
測繪資料管理方式目前仍停留在人工管理階段,資料員按項目分管相關(guān)資料,資料管理缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),存在個體化差異,資料的利用面臨分類混亂、查找困難、成果資料利用率低等問題。資料員僅對自己管理的資料清楚,查找其他項目資料就比較費時,一旦發(fā)生人員變動,就需要長時間交接與摸索,如果交接不到位就有可能造成大量的資料被封存在庫房而無法發(fā)揮作用[1]。
受測繪資料保密性質(zhì)限制,在測繪資料日常管理中,資料下發(fā)、接收、存儲以及生產(chǎn)過程中資料的交換和成果上交均需由專人使用保密設(shè)備進(jìn)行人工傳遞,并進(jìn)行多次拷貝,效率低下。
無論是傳統(tǒng)紙質(zhì)資料,還是數(shù)字化資料,目前多采用目錄式管理。目錄式管理所能呈現(xiàn)的信息有限,資料的類型、范圍、比例尺、現(xiàn)勢性均不能完整體現(xiàn),查找使用時只能根據(jù)目錄大致定位,再進(jìn)行人工查找,費時費力,精準(zhǔn)度低。
紙質(zhì)資料存儲需要占用很大的空間,雖然一些生產(chǎn)單位已經(jīng)具備有一定防蟲、防蛀、防潮標(biāo)準(zhǔn)的庫房,但仍會因使用頻繁、地質(zhì)災(zāi)害等問題導(dǎo)致資料的損壞。數(shù)字化成果由于數(shù)據(jù)量巨大,無法全部存儲在服務(wù)器上,大量數(shù)據(jù)需要使用硬盤進(jìn)行存儲保存,需要時再連接使用。隨著硬盤使用頻率及容量的不斷增大,由于硬件損壞而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險也在增大。
當(dāng)不同生產(chǎn)單位共同完成一個生產(chǎn)項目時,往往需要使用相同的數(shù)據(jù)資料,但由于測繪資料的保密性質(zhì)且單位之間資料管理相對獨立,無法實現(xiàn)資料共享,需要消耗大量人力物力實現(xiàn)資料的交換、存放與使用。以陜西測繪地理信息局為例,一個項目分片劃分給多個生產(chǎn)單位同時作業(yè),在進(jìn)行資料下發(fā)時,需要每個生產(chǎn)單位分別使用移動設(shè)備至資料下發(fā)部門進(jìn)行拷貝存儲,相同的資料被存儲多遍,造成資源浪費。就一個生產(chǎn)單位內(nèi)部而言,測繪成果生產(chǎn)往往需要利用大量已完成的成果資料,而同樣的資料也可能應(yīng)用于多個項目。由于目前資料管理模式大多采用按項目管理,大量資料在不同的項目中重復(fù)存儲,特別是加密、航攝等資料,數(shù)據(jù)量巨大,占用大量線上空間。
生產(chǎn)單位的資料管理雖然不及測繪資料檔案館嚴(yán)格,但是也需要依照相關(guān)的法律條例,建立、完善適合生產(chǎn)單位的資料管理制度,對資料的收集、存儲、管理、提供和保密等進(jìn)行規(guī)范化管理,最大限度減少管理人員個體所造成的管理差異,使檔案管理工作制度化、規(guī)范化、科學(xué)化。
作業(yè)單位存儲的資料都是第一手資料,雖然其現(xiàn)勢性及精度可能已無法滿足現(xiàn)代測繪要求,但其仍有很高的參考使用價值。對于生產(chǎn)單位來說,資料管理人員不固定、資料工作交接不完善等問題均會導(dǎo)致大量資料長期擱置無法發(fā)揮作用。另外,目前大部分測繪生產(chǎn)單位的資料管理仍采用人工管理模式,現(xiàn)代化水平不高,資料的使用基本采用人工檢索方式,一級級逐漸縮小范圍查找,費時費力,效率低且準(zhǔn)確率不高。
數(shù)字化、規(guī)范化的管理可以實現(xiàn)測繪資料的長期科學(xué)維護(hù)與利用[2],而管理信息化是測繪資料管理向現(xiàn)代化邁進(jìn)的必由之路。以現(xiàn)代管理學(xué)為理念,以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息化技術(shù)為手段,開發(fā)數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng),實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資料的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理,才能適應(yīng)信息化測繪的發(fā)展。
近年來,雖然出現(xiàn)了很多針對成果檔案管理的信息系統(tǒng),但是與生產(chǎn)單位的資料管理信息系統(tǒng)還有很大的不同。生產(chǎn)單位的資料管理系統(tǒng)不僅要具有對已有成果數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫、查詢功能,還需要提供管理功能,更重要的是需要在生產(chǎn)過程中提供資料分析、資料收集錄入、作業(yè)數(shù)據(jù)的分發(fā)、借閱和最終成果匯交等功能,盡可能為生產(chǎn)作業(yè)提供方便、快捷、準(zhǔn)確和高效的服務(wù)。本文以筆者單位的數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)為例,對管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)、系統(tǒng)功能和主要的技術(shù)問題進(jìn)行介紹。數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)管理流程見圖1。
圖1 數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)管理流程Fig.1 Management Flow of the Data Management System
數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)基于編目和元數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,實現(xiàn)了電子資料、介質(zhì)資料信息的一體化存儲、組織、管理和維護(hù)。系統(tǒng)主要分為四大系統(tǒng)模塊:建庫配置模塊、入庫管理模塊、應(yīng)用服務(wù)模塊和組織管理模塊,每個模塊都根據(jù)不同需求提供了相應(yīng)的功能。其中,建庫配置模塊提供了元數(shù)據(jù)項管理、源資料類型建模、資料類型建模、數(shù)據(jù)類型建模和編目管理5項功能,用于資料入庫前根據(jù)元數(shù)據(jù)類型和特點進(jìn)行個性化配置;入庫管理模塊提供了電子資料入庫和資料維護(hù)兩項功能,用于資料的入庫、整理、刪除和維護(hù);應(yīng)用服務(wù)模塊主要面向資料查詢使用用戶,提供了資料瀏覽、資料查詢、資料統(tǒng)計和資料分析4項功能;組織管理模塊提供了圖層方案、數(shù)據(jù)字典、查詢方案和信息表維護(hù)等功能,用于管理人員對系統(tǒng)的設(shè)置和維護(hù)。
數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)底層搭載了全國省級、地市級、縣鄉(xiāng)級行政界線和基本比例尺(1∶500~1∶1 000 000)全國范圍的結(jié)合表,采用大地坐標(biāo)系統(tǒng),并定義了多種空間參考系統(tǒng),可供選擇。數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)設(shè)置較為靈活,可按照不同的資料類型及元數(shù)據(jù)類型分別進(jìn)行設(shè)置,再錄入系統(tǒng);錄入后的資料可根據(jù)圖號或四至點坐標(biāo)在系統(tǒng)內(nèi)可視化顯示,在屬性項中可同時顯示錄入元數(shù)據(jù)中的各項屬性,達(dá)到系統(tǒng)化、可視化管理的目的。數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)還提供了瀏覽、查詢、統(tǒng)計、分析和借閱等功能,同時可與本單位的生產(chǎn)管理系統(tǒng)相匹配,在作業(yè)過程中可根據(jù)作業(yè)范圍匹配推送相關(guān)資料,是一套集存儲、管理、分析、使用和借閱于一體的與生產(chǎn)作業(yè)流程相適應(yīng)的數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)。
隨著測量工具及測量能力的不斷升級,測繪地理信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式的增長,提供的服務(wù)也越來越多樣化。另外,隨著計算機技術(shù)的逐漸成熟,大數(shù)據(jù)處理技術(shù)也被運用在測繪地理信息數(shù)據(jù)管理中[3]。
目前,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸及存儲模式會造成大量的數(shù)據(jù)冗余和資源浪費問題,而大數(shù)據(jù)的云存儲技術(shù)是解決這些問題的最佳方案。云存儲,是在云計算概念上延伸和發(fā)展的一個新的概念,是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù),是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量的、各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。通過云存儲技術(shù)可以大量節(jié)省本地存儲空間,避免數(shù)據(jù)冗余,減少數(shù)據(jù)傳輸中間環(huán)節(jié),提高數(shù)據(jù)獲取效率。
隨著測繪項目任務(wù)量的逐年增大,一個項目往往需要多個作業(yè)單位共同完成,作業(yè)過程中的尺度把握不一致、影像數(shù)據(jù)處理色調(diào)差異明顯、數(shù)據(jù)接邊困難等問題逐漸突顯出來,因此基于大數(shù)據(jù)的協(xié)同作業(yè)模式是必然的發(fā)展趨勢。但是,由于測繪資料特殊保密性質(zhì),目前只能在小范圍內(nèi)實現(xiàn),但這至少可以保證一個單位系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)成果的一致性,從而保證作業(yè)質(zhì)量,提升作業(yè)效率。
測繪地理信息工作的重中之重是對數(shù)據(jù)的分析及處理,大數(shù)據(jù)時代為測繪地理信息服務(wù)的整合、分析、評估提供了極為便利的途徑[4]。近年來,測繪項目不斷多樣化,需要處理的數(shù)據(jù)量也越來越巨大。例如,第三次全國土地調(diào)查中的縣域DOM制作,由于部分縣域面積較大,普通的單機作業(yè)已無法滿足需求,大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢得以體現(xiàn),利用掛接在大數(shù)據(jù)中心的虛擬機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,其穩(wěn)定性和計算速度均有很大改善,作業(yè)效率明顯提升。
為了適應(yīng)時代的發(fā)展,測繪資料管理已逐漸向規(guī)范化、系統(tǒng)化、可視化、智能化的方向發(fā)展,且已取得了一定的進(jìn)步,但是仍然存在一些問題需要進(jìn)一步完善和解決。
1)提高資料管理人員的綜合素質(zhì)。測繪資料管理的信息化和智能化,對從業(yè)人員的計算機能力、業(yè)務(wù)能力有了更高的要求,以應(yīng)對信息化時代數(shù)據(jù)管理方面的各種需求。
2)數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)功能還需進(jìn)一步完善。信息化時代對數(shù)據(jù)管理的需求不斷增多、形式各異,因此資料管理系統(tǒng)需要不斷適應(yīng)新形勢,以拓展系統(tǒng)可管理的數(shù)據(jù)類型。資料管理系統(tǒng)還應(yīng)不斷滿足標(biāo)準(zhǔn)化管理模式的要求,形成統(tǒng)一的管理平臺,為拓展資料分析、應(yīng)用等功能提供廣闊平臺。
3)充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)中心的功能作用。大數(shù)據(jù)在測繪中的應(yīng)用不能僅限于數(shù)據(jù)的存儲,目前在測繪地理信息行業(yè)的應(yīng)用也僅僅是大數(shù)據(jù)中的“冰山一角”,今后應(yīng)充分利用大數(shù)據(jù)強大的數(shù)據(jù)分析與處理功能,讓數(shù)據(jù)“活”起來,為社會提供更多、更高效的應(yīng)用。
4)實現(xiàn)硬盤存儲的實時監(jiān)控。大量的數(shù)據(jù)存儲在硬盤中,硬盤長時間存放在硬盤柜中,可能造成數(shù)據(jù)損壞,無法使用,造成不可逆的損失。實現(xiàn)硬盤的實時監(jiān)控,并及時對已存在風(fēng)險的硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,可降低資料損失風(fēng)險。
測繪資料是測繪生產(chǎn)的基礎(chǔ),是廣大測繪工作者智慧和勤勞的結(jié)晶,規(guī)范資料管理制度、加強數(shù)字化管理、開發(fā)資料管理系統(tǒng)、利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等都是實現(xiàn)資料高效管理和利用的有效途徑。本文以測繪生產(chǎn)單位為載體,分析了測繪資料在日常使用和管理中的現(xiàn)狀。本文只是針對發(fā)現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決方案,對于如何實現(xiàn)資料系統(tǒng)性的長期可持續(xù)管理,是今后需要進(jìn)一步研究和思考的問題。